近日,由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會聯(lián)合江蘇省電機工程學(xué)會、國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)四川綜合能源服務(wù)有限公司、國網(wǎng)浙江綜合能源服務(wù)有限公司、中國能源建設(shè)集團江蘇省電力設(shè)計院有限公司、中國科學(xué)院電工研究所儲能技術(shù)組等單位共同主辦的“第五屆全國電網(wǎng)側(cè)暨用戶側(cè)儲能技術(shù)應(yīng)用高層研討會”在江蘇南通文峰酒店召開。
在本次會議上,國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院技術(shù)副總監(jiān)袁曉冬分享了主題報告《雙碳背景下電力行業(yè)的機遇探索》?,F(xiàn)在,小編經(jīng)過授權(quán),將演講內(nèi)容整理如下:
袁曉冬:關(guān)于的雙碳背景,我想大家應(yīng)該都比較熟悉,其實在去年習總書記在75屆聯(lián)合國大會的一般性辯論上發(fā)表了一個重要講話,當時我們國家第一次提出的雙碳戰(zhàn)略目標,就是2030年前我國要實現(xiàn)碳排放達峰,要2060年的時候要實現(xiàn)碳中和。在今年又明確提出了構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),把我們電力系統(tǒng)后面要怎么干,或者它的主體特征做了一個更清楚的詮釋。
我今天的報告圍繞著這個題目,我們來破解一下三個問題,首先,雙碳背景,為什么雙碳這件事情的影響如此深遠;第二,我們看一下電力行業(yè),我們現(xiàn)在所說的電力行業(yè)還是我們原來講的電力行業(yè)嗎?行業(yè)有沒有發(fā)生變化?第三,大家有很多企業(yè)界的同仁在,而我們一起來探討一下后面的機遇探索是怎么樣的。
首先第一個看一下雙碳為什么影響如此深遠。這部分大概會有兩個觀點:第一,雙碳這件事情本身觸及了人類文明發(fā)展的核心要素;第二,這里有一個高維要素對低維要素的統(tǒng)攝力,而且這個統(tǒng)攝力非常強,這兩件事情跟大家看一下到底是怎么回事。
我講這件事情的時候先把畫面感拉遠,從大衛(wèi)·克里斯蒂安寫的《大歷史》的觀點說起,西方研究歷史跟我們中小學(xué)讀的歷史還不太一樣,他們歷史有好幾個學(xué)派,其中有一個學(xué)派研究的大歷史,他其實是研究整個歷史背后的規(guī)律,包括從物質(zhì)到整個生物界,一直到我們?nèi)祟悾麄儼堰@個作為整個歷史的演變規(guī)律來看。
在這本書里面提出一個核心觀點,就是人類社會發(fā)展的核心元素永遠是兩個,能量和信息。如果我們站在地球上研究人類的問題,如果我們抓住兩個核心要素研究,肯定是已經(jīng)挖到了最底層。
為什么說是能量和信息,因為能量本質(zhì)上是等效于物質(zhì)的,大家知道愛因斯坦的質(zhì)能方程,能量和物質(zhì)本身是等效的,能量這件事情讓我們對整個自然界外部世界,我們對它能進行改造,它是可執(zhí)行的部分。
另外一部分是信息,信息這部分本身是我們對整個外部世界進行可編程、可理解的部分,而信息本身又是組織和調(diào)動能量的法則。如果我們改變能量和信息獲取方式,它就能夠讓世界變得更加有效率、更加有序,這件事情就是發(fā)展和進化,我們整個人類史,我們在地球上干的所有事情本身都遵循這樣的規(guī)律。
這樣的規(guī)律同底層來看,我們其實在做三件事情,一個事情是探索科學(xué),一個是開發(fā)技術(shù),一個叫發(fā)展經(jīng)濟。探索科學(xué)是科學(xué)家做的事情,他們發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律,而這個規(guī)律大部分是信息,物理學(xué)的牛頓定律,愛因斯坦相對論,再往后又有量子理論到弦理論,所有東西是發(fā)現(xiàn)規(guī)律,但是科學(xué)這件事情不能當飯吃??茖W(xué)完了之后我們就需要開發(fā)技術(shù),技術(shù)本身是用來把中間的鴻溝給填平的,科學(xué)發(fā)現(xiàn)了這個規(guī)律,我知道了物體運動的速度之后,我要制造汽車,制造衛(wèi)星,我能夠讓這些事情為人所服務(wù)。有了這個之后,具體把這個東西造出來干嘛?本質(zhì)上還是為了更好的服務(wù)于人類的生活,我們要發(fā)展經(jīng)濟,我們靠金融整套體系把我們整個人類社會串起來。這是我們理解世界最底層的一個很核心的規(guī)律。
我們來看幾個例子,我們看一下能量和信息為什么這么重要,能量和信息本身兩個東西在我們?nèi)祟惏l(fā)展史上,一旦某一個變量發(fā)生了重要的突變之后,每一次都是我們?nèi)祟惿鐣l(fā)生文明突變的點。如果這兩個點發(fā)生了共振,同時發(fā)生變化的話,那是人類社會發(fā)生工業(yè)革命的契機。
我們看第一次工業(yè)革命蒸汽機時代,蒸汽機駕馭了煤炭,而印刷術(shù)、電報和鐵路這些信息技術(shù)的快速發(fā)展,當這兩個東西碰到一起之后,就引發(fā)了第一次工業(yè)革命。當內(nèi)燃機駕馭了石油,當我們能夠駕馭石油,我們能把石油里面更高的能比利用出來之后,飛機、公路和電話起來了,它本身也是增加了連接,第二次工業(yè)革命起來。第三次工業(yè)革命本身軟件駕馭了算力,然后是移動互聯(lián)網(wǎng)和萬物互聯(lián),其實是我們現(xiàn)在正在經(jīng)歷的過程,所有的這些點都是我們?nèi)祟愇拿靼l(fā)生重要突變的點。
我們現(xiàn)在回過來轉(zhuǎn)到能源上,我對能源這件事情,因為能源有很多分類方式,我做了一個拉開尺度的分類,其實整個宇宙里面的能源,他其實都是利用的原子能,從宇宙大爆炸開始形成了物質(zhì)之后,最后都是物質(zhì)的能源最后轉(zhuǎn)變成我們能利用的能源。這類原子能可以分成地球上和地球外面的,地球上的東西,我們現(xiàn)在正在想辦法在用,這里我們包括了核裂變、核聚變,孩子包括反物質(zhì)。但是目前我們知道核裂變,我們現(xiàn)在核裂變能有核電站的技術(shù),這里面大概能用到整個物質(zhì)能量的大概0.7%,而核聚變現(xiàn)在正在研發(fā)可控和聚變的技術(shù),目前這些東西也沒有突破,但是如果能用起來的話,能用到1.3%。
還有反物質(zhì),我不知道大家了不了解反物質(zhì),其實人類現(xiàn)在基本上無法駕馭,個別實驗室能夠制造出正電子,這個東西一旦用起來的話,它的能量占比能夠把整個物質(zhì)的能量全部釋放出來,就是MC平方,我能把全部釋放出來,大家可以想像如果我桌上一個杯子,把它全部轉(zhuǎn)化成能量的話,這個能量有多么巨大,但是目前我們用不了。
還有一部分,我們來看核能,如果不在地球上看的話,我們就在地球外面看,地球外面看的話,站在太陽系里面,我們主要是來自太陽。太陽不斷的在里面發(fā)生著核聚變,太陽發(fā)生核聚變之后,到地球上來的能量,其實我們能看到的都叫輻射能,而這個輻射能其實太陽在億萬年以來,它一直在對地球制造輻射,而這個輻射能又會變成幾類。一類是它當時的能量到地球之后變成熱能,這個熱能在地球上又會轉(zhuǎn)化成水能、風能和波浪能,它會跟我們地球上的空氣,它的會把空氣做升騰,空氣在地球上運動產(chǎn)生了風能,同時又產(chǎn)生了水能,水能也是把水蒸氣升騰之后,在地球上做了一次遷移,然后變成了水能,包括波浪能也是。
另外一類是光電轉(zhuǎn)換效應(yīng),其實是光照到地球上之后,如果我們利用太陽能光伏板,可以它轉(zhuǎn)換成電子,我們把原子和外面的電子拖出來,用電子來發(fā)電。
還有一類就是地球上大量的生物光和作用,看到我這邊箭頭中間加了一個雙線,其實這是在系統(tǒng)動力學(xué)里面所謂的延遲符號,因為我不知道這個東西怎么畫,所以我就叫了這個結(jié)構(gòu)。光和作用不是一個瞬間就能發(fā)生了事情,其實是需要有一段時間的累積,跟我們儲能是一樣的,是一個積分效應(yīng),而不是損失效應(yīng)。光和作用之后產(chǎn)生了生物質(zhì)能,就是地球上包括我們吃了動物、植物,消耗它們的能量,包括我們用生物質(zhì)能來發(fā)電,這部分能量都是光和作用直接產(chǎn)生的。
當光和作用再往后,這些生物體在地球里面會被埋葬,我們知道我們的煤和石油是怎么來的,這個是需要經(jīng)過幾百萬年,在地球里面埋葬之后,最后又變成了有機化學(xué)能,就是我們所謂的化石能源。我們可以用這張圖勾勒一下地球上所有的能源,地球上面所有的能源就是這么來的。
這里面本質(zhì)上從愛因斯坦的這個公式出來,我們能用多少是用多少。如果我們把這些能源整個拉到這條線來看,在這個維度上其實是有高熵和低熵兩類。熵這個概念大家應(yīng)該比較清楚,熵其實代表了一種混亂程度,它是熱力學(xué)定律里面給出的一個定義。而我們知道到地球上的能源,包括我們的太陽能、風能等等這樣一些能源,其實是混亂的,叫高熵的能源,在我們電力系統(tǒng)里面經(jīng)常會把這些能源叫做垃圾電,之所以叫垃圾電,是因為它的混亂程度很高,我想要光的時候不一定來,但是來了之后經(jīng)常會波動,這就叫熵很高。
但是還有一些能源熵不是那么高,比如我們的生物質(zhì)能和水能,當我把水能能量積蓄到一定程度之后,我制造了水電站,這里面的熵相對被降低了,熵是在減少。還有另外一種能源,包括我們現(xiàn)在一直在用的化石能源,現(xiàn)在我們雙碳要革命的這部分能源。這部分能源用了這么久,我們自己想一想,這個能源非常好。它本身的能量密度很高,石油的能量密度,現(xiàn)在應(yīng)該還沒有儲能能夠做到石油的能量密度。
另外,如果我不去專門用其他的方式把個能量釋放出來,它的熵其實是很低的,我們想想一塊煤,如果我不是把它放進了發(fā)電廠,我的整套燒煤的發(fā)電體系,不用這套體系對它施加影響力的話,它是固定在那不動的。
還有一類姑且叫它核能,就是我們現(xiàn)在地球上的所有物質(zhì),這個東西相對更加穩(wěn)定,甚至我們現(xiàn)在連反物質(zhì)都造不出來,或者我們的可控核聚變,我們現(xiàn)在都沒有非常好的能力實施它,這個東西其實熵更低。這是我們的熵這條曲線上,我們看所有的能量是這么分布的,我們現(xiàn)在要講的事情是什么?我們現(xiàn)在講的雙碳這件事情,本質(zhì)上就催生了能量技術(shù)產(chǎn)生了一個新的突破點,它是把這個化石能源替代掉了。在整個坐標軸上,如果突然缺失了一塊,但是人類利用能源,目前整個需求本身不會發(fā)生突變,不能突然減少的話,那我要怎么樣應(yīng)對它,這就是這件事情的價值。
我前面講了能量和信息,這兩個要素是我們整個人類文明發(fā)展史上的核心要素,這個核心要路驅(qū)動的是科技發(fā)展,技術(shù)進步和我們整個商業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展,所以我們可以看到我們現(xiàn)在抽掉的是最底層的這塊積木,所以這件事情的影響很大。
第二個觀點,時代的一?;衣湓诿總€人的頭上就是一座山,為什么這里面很事情的面前,其實我們每天在新聞里面看到每天有很多事情在發(fā)生,但是發(fā)生對我們產(chǎn)生的影響是不一樣的。即使這件事情是國家領(lǐng)導(dǎo)人說的,他其實每天也會有很多信息出來,但是每件事情對我們的影響程度也是不一樣的。這里面的影響程度的高和低是由什么來決定的?我們來看一下我們站在整個市場的角度,我們來看所有的要素之間是什么樣的關(guān)系。
我們做任何一個企業(yè),在企業(yè)里面有核心團隊,包括今天上海電氣、國軒也在這邊,我們有我們的核心團隊,我們有研發(fā)儲能團隊,有工程團隊。所謂的核心團隊關(guān)注的是核心能力、專業(yè)能力,但是在這個之外有企業(yè),有上海電氣,可能還有比亞迪等等,但是企業(yè)關(guān)注的是什么,企業(yè)會關(guān)注產(chǎn)品、市場,企業(yè)會關(guān)注技術(shù)和運營。一家企業(yè)如果認為我的產(chǎn)品做到世界第一,像特斯拉認為我如果我的Model3和ModelY做到市場第一,我就認為我能夠占領(lǐng)市場的一切嗎?大家看現(xiàn)在目前的現(xiàn)狀,你覺得他會占領(lǐng)一切嗎?因為上面還有更高的維度,有行業(yè)和宏觀環(huán)境。
行業(yè)的關(guān)鍵要素是供給、需求、連接、資本、競爭和客戶,再往上的宏觀環(huán)境里面還有政策、經(jīng)濟、社會和技術(shù),任何一個要素發(fā)生變化都會對我下面的整個要素產(chǎn)生整體性的革命。這里面的核心規(guī)律是什么,是高維統(tǒng)攝低維,我們它的維度從內(nèi)圈到外圈其實是維度由往高升高的,這里面的核心規(guī)律是高維統(tǒng)攝低維。我們現(xiàn)在所說的雙碳戰(zhàn)略到底是什么東西,我們目前看一下雙碳戰(zhàn)略是不是中國一家在做,其實不是,中國不惜第一個做,其實我們做的已經(jīng)相對不是特別靠前了。
我們看一下碳達峰,目前我們?nèi)蛞呀?jīng)有54個國家實現(xiàn)的碳達峰,像美國、德國這樣的發(fā)達國家和希臘等第三產(chǎn)業(yè)占比比較高的國家為主,而我們的經(jīng)濟體量大,節(jié)能減排工作相對起步較晚,所以我們本身提出這個碳達峰已經(jīng)是落在后面。
另外,我們看一下碳中和,為了實現(xiàn)碳中和,除了盡可能降低碳排放之后,還要通過碳匯碳普及包括抵消的方式產(chǎn)生的碳排放,目前已經(jīng)有60個國家承諾2050-2070年之間實現(xiàn)碳中和。但是西方國家從碳達峰到碳中和的時間一般都會拉到50年-70年,而我們國家的過渡期大概只有30年,所以我們的任務(wù)很艱巨。這里面可以看到我們的碳中和和碳達峰,首先是我們國家戰(zhàn)略沒錯,但是這個戰(zhàn)略的層面更高,甚至是一個全球的戰(zhàn)略。
所謂的雙碳戰(zhàn)略,它所站的維度極其的高,首先他在政策面的維度,它是我們國家提出的一個響應(yīng)全世界趨勢的戰(zhàn)略,所以在政治這個層面,它的站位很高。經(jīng)濟層面無可厚非,我們現(xiàn)在整個碳這件事情,馬上碳交易市場要出來,交易所也要出來,它本身的碳也要轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟的變量,甚至在政治和經(jīng)濟的整個博弈上面,我們國家會把碳作為跟美國的美元霸主地位,就是原來美元作為全球霸主的這樣一件事情相提并論。在未來我們大國崛起的路上,我們可能會把這個作為重要的籌碼,可以想象一下這個事情在經(jīng)濟上的作用。
在社會上,這件事情也是深深的影響了我們整個全社會的生活習慣和用能習慣,這里面的影響非常大,技術(shù)大家應(yīng)該非常清楚,我們現(xiàn)在跟碳有關(guān)的技術(shù),現(xiàn)在整個發(fā)展的趨勢。我們可以看到雙碳戰(zhàn)略是站在宏觀環(huán)境的高維上面,把高維上面的關(guān)鍵要素全部一網(wǎng)打盡,所以這件事情從高維統(tǒng)攝到低維,不要說我們整個行業(yè),不要說企業(yè)和核心團隊,所有的新都會被它覆蓋,所以雙碳這件事情的重要性有多高,大家可以回頭再看一下。
我們再來回答第二個問題,電力還是原來那個行業(yè)嗎?關(guān)于這個部分,我大概會有兩個觀點,一個我們來剖析一下電力行業(yè)“一”戰(zhàn)略是什么?所謂的“一”,現(xiàn)在我們探究任何一件事情,我之前也講過它的第一性原理,它往下挖的第一性原理是什么,為什么我們要挖第一性原理,因為只有找到了第一性原理之后,你站的地面根基才會扎實,你才會相信你下面這些事情會不變。一旦下面這些事情不變之后,你做的所有戰(zhàn)略決策,所有的行為,你心里才會有那份篤定感。還有儲能+數(shù)字化+新形態(tài)這件事情。
我們來看一下電力系統(tǒng),簡單來看,如果從供給需求和連接的角度來講,其實就是一個發(fā)電電網(wǎng)+用電的過程。這個結(jié)構(gòu)非常簡單。如果我們把它做大尺度的拆解,它大概是一個這樣的東西。
發(fā)電就是供電,按我們的供電方式有集中式和分布式,分布式是現(xiàn)在逐漸出來的。這里面的能源有幾類,火電、風電、光伏、天然氣、水電、核電等等,分布式現(xiàn)在主要是光伏和風電。
在電網(wǎng)這邊,傳統(tǒng)的劃分方法是升壓、輸電、降壓、配電。這個方法從邏輯結(jié)構(gòu)上來講,我這個分類方法其實不會缺失很多東西,但我前面講了,我這是一個大尺度的拆解。配電再往下,現(xiàn)在還有一些微電網(wǎng),這里面包括了配電和儲能。
在用電這塊主要是需求,如果尺度再更加粗放一點,它是第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和城鄉(xiāng)居民。這是我們國家的劃分方法。
整個大概是這么分的,如果這么分,我們來看一下我們整個電力系統(tǒng)本身的原理是什么。這是我以前做過的分析,當時是挖到了這樣一個層面,因為整個電力系統(tǒng),上面這個圈代表系統(tǒng)。新型電力系統(tǒng)現(xiàn)在要滿足的條件其實是一個安全可靠、高效經(jīng)濟和清潔低碳,我是在這三個條件之下,構(gòu)建的這樣一個系統(tǒng)。
對于這個系統(tǒng)來講,它的第一電力原理就是“平衡”兩個字。我們的電力系統(tǒng)永遠是要滿足平衡,而這個平衡再拆解下來看,這里面有三個東西是要平衡的,分別是能量平衡、功率平衡、熵平衡。在這個系統(tǒng)里的混亂程度,我是不允許它有極度混亂的,我必須要把它的混亂控制到一個范圍之內(nèi)。其實也就是我們平時講的系統(tǒng)可控性,包括穩(wěn)定性這些東西。
如果我們把這個事情這么看,我現(xiàn)在又再往下挖了一層。前面是把底層的原理列為平衡,把剛剛那三個要素再代進來看一下,所謂的平衡再往下挖一層,它本質(zhì)上是要滿足系統(tǒng)總的熵小于一個固定值。這其實是我們電力系統(tǒng)更底層的,應(yīng)該是能源系統(tǒng)更底層的原理,就是總熵小于一個固定值。
如果我要滿足這個,對于我整個系統(tǒng)來講,我們要做的所有事情,圍繞著一個點來打,那就是熵減,我要讓整個系統(tǒng)的熵去減少。這部分可能講得有點抽象,不過沒關(guān)系,回頭這個材料協(xié)會也會再分給大家,可以再去探討一下。
現(xiàn)在我先挖掘到這,如果這樣來看,我們再回過來看剛才那張圖。由于雙碳戰(zhàn)略,我們即將缺失這一部分低的熵,剛剛上面那個公式,其實總值是要小于一個固定值。既然要小于固定值,這里面我少掉了很多低熵的部分,這部分將由誰來補償?這其實是我們未來要破解的一個很重要的命題,這部分如何來補償?
我們很自然的就想到儲能,如果我們把儲能放在這張圖上,它大概是什么位置?因為儲能不是我們自然界天然形成的,其實是通過我前面講的科學(xué)研究+技術(shù)開發(fā)。從技術(shù)開發(fā)這個層面,我們是創(chuàng)造出來了一個東西。如果把它放在這張圖上,它的位置大概就是在這個地方。儲能的熵肯定是比現(xiàn)在能用的其他能源要低的,它是一個熵很低的東西。
我們這里面的能量其實相對是有序可控的,一旦能量在儲能里,是有序可控的。但跟化石能源相比,可能又沒有那么好,但是也不一定,技術(shù)再發(fā)展,這個點可能還會偏移。儲能在整個系統(tǒng)里,它能夠去補充負熵非常重要的要素。
除了儲能之外,還有什么?這里面我再和大家說一個東西,這個標題叫做麥克斯韋妖的啟示,我不知道大家知不知道麥克斯韋妖?原來熱力學(xué)第二電力提出來之后,就有很多人在質(zhì)疑這個熱力學(xué)第二電力。熱力學(xué)第二電力講的是系統(tǒng)熱能是會趨于一個熱平衡。本來有一杯熱水放在這個屋子里,這杯熱水自然會變涼,溫度會跟室溫變得相平衡,永遠是這樣。
有人就提出了一個質(zhì)疑,有沒有可能會這樣,他說這個熱力學(xué)第二電力可能不對。架假設(shè)我這有兩個密閉的空間,一開始的溫度是一樣的,但上面有個小妖怪,兩個空間中間有一個小的門。如果是偏熱的分子跑到門口,我這個小妖怪一看,這是個熱分子,我就把你放過去;如果是冷分子,我就不讓你過去。這樣慢慢就會把這兩個空間變成了一個空間是冷空氣,一個空間是熱的空氣。這是科學(xué)家做的一個思想實驗。
當時麥克斯韋妖想,如果是這樣,熱力學(xué)第二電力不就被破壞了嗎?熵不就自然會變負,會變小。這是當時麥克斯韋妖想的這樣一個實驗。后來大家發(fā)現(xiàn)不對,因為這里面有小妖怪在守這個門,雖然沒有給這個系統(tǒng)注入能量,但是每一次他在做判斷的時候,他給系統(tǒng)注入了一個什么東西?就我們一開始想的人類文明發(fā)展的兩個要素,他注入了另外一個東西,就是信息。他每一次都給出了一個0和1的開關(guān)信號,本身信息這件事情也是能夠改變系統(tǒng)熵的一個重要要素。
后面通過信息論的整個發(fā)展,定義了這個信息熵這套系統(tǒng)的發(fā)展。我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)通過提高信息熵也能夠降低熱力學(xué)的熵,這是科學(xué)上這樣的一個發(fā)現(xiàn)。這個發(fā)現(xiàn)其實就是把信息跟能量兩件事情給打通了。打通了之后,對我們來說有什么好處?前面講整個新能源電力系統(tǒng),我們現(xiàn)在需要的是負熵,剛剛講了儲能是一種方式。除了這個方式之外,我還可以引入負的信息熵。前面儲能其實是引用了一個負的能量。
負的信息熵是什么?其實這兩年大家一直在喊的,產(chǎn)業(yè)數(shù)字化。這件事情其實就是我們現(xiàn)在要干的。還有一件事情是什么?同時引入負的能量熵和信息熵。這個就是我們現(xiàn)在一直在講的結(jié)構(gòu)形態(tài),大家有的時候也在說我們的電力系統(tǒng)未來是不是還要大電網(wǎng)的形態(tài)?微網(wǎng)可不可以,配電網(wǎng)行不行,大家現(xiàn)在討論非常多。這些形態(tài)是什么?現(xiàn)在業(yè)界也有很多觀點,比如利用新能源汽車的發(fā)展,包括建筑用能的發(fā)展,能不能把這個東西結(jié)合起來?
所有現(xiàn)在想的東西,其實都是改變了結(jié)構(gòu)形態(tài)。結(jié)構(gòu)形態(tài)這件事情就同時在改變兩個東西,一個是改變了能量熵,一個是改變信息熵。一旦把原來的系統(tǒng),原來的結(jié)構(gòu),比如疾控的系統(tǒng),我把它分成了兩個層級,變成了一個分布式系統(tǒng)之后。本身這件事情就是往這個系統(tǒng)里注入了大量的負熵。
如果我們這么來看,剛才那個模型再進一步把它具像化。其實新能源電力系統(tǒng)的“一”戰(zhàn)略可以在系統(tǒng)總熵小于一個固定值的前提下,通過數(shù)字化來實現(xiàn)信息的熵減,通過儲能來實現(xiàn)能量的減,通過新型結(jié)構(gòu)實現(xiàn)組織的熵減。這個時候我們的電力系統(tǒng)變成了一個什么樣子呢?我們現(xiàn)在能夠看到大家已經(jīng)提出來的一些方案,包括在儲能這邊,電化學(xué)儲能,包括儲氫,儲熱,都是利用儲能來實現(xiàn)熵減的一些方式。
新型的結(jié)構(gòu)包括蜂巢配網(wǎng),分成自制,熱網(wǎng)耦合的結(jié)構(gòu),包括現(xiàn)在與交通網(wǎng)耦合?,F(xiàn)在講到的把電動汽車跟電網(wǎng)做一個融合,變成一個新的結(jié)構(gòu)。這里面也是一個新的結(jié)構(gòu),包括建筑耦合。大家現(xiàn)在提數(shù)字化比較多,如果要來分,它包含了產(chǎn)品數(shù)字化服務(wù)流程和組織,這里面大家一定要看到,我們不能忽視組織的數(shù)字化改造。產(chǎn)品都數(shù)字化了以后,數(shù)字化不是裝傳感器,建系統(tǒng),其實是數(shù)字化是非常完整的,一整套體系。
這里面還有一個就是全量全要素的采集和連接,以及全量全要素的實施反饋。一定完成了這整套體系之后,才能為系統(tǒng)注入有效的負熵。注入有效的負熵其實就是我們應(yīng)對雙碳的重要措施。其實也有很多業(yè)內(nèi)專家給出了對這些事情的思考,但如果我們把它套到剛才的整個模型來看,大家的思考都是在剛才的結(jié)構(gòu)里去找一些具體切入的方式。像中國電科院的秦小輝(音),秦所給的一些方案。平衡模式,物理形態(tài),動態(tài)特性,外在形態(tài)。這些東西的改變,也都是在結(jié)構(gòu)里。 國網(wǎng)的沈總,他對信息電力系統(tǒng)的主要觀點,一個是內(nèi)部電氣特征,還有一個是外部的表現(xiàn)形式。
我們看到大家現(xiàn)在對整個信息電力系統(tǒng)的理解,所提出的各種方案,其實都在目前這個框架之內(nèi),包括特斯拉提出的能源計劃,其實特斯拉這個能源計劃對我們現(xiàn)在的挑戰(zhàn)也比較大。他的能源計劃也是在我們這個結(jié)構(gòu)之內(nèi),利用了儲能和氫的結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)里注入了大量的負熵,利用負熵去替代雙碳被減掉的那塊東西。
最后來看一下探索新機會的方法。時間關(guān)系,我稍微快一點。這里面我想跟大家分享兩個方面:
1、打開邊界發(fā)現(xiàn)機會。
2、適者生存長出機會。
這里面其實兩個不同的思考路徑,怎么樣去找新機會。首先要解釋一下三種創(chuàng)新形式,其實是創(chuàng)新理論里比較基礎(chǔ)的一個理論,第二曲線的理論。這里面想表達的意思是一個行業(yè)整個發(fā)展是具有一個生命周期的,這個生命周期跟整個生命發(fā)展本身是一樣的,有幼年期,快速成長期,老年期,衰退期,最后這個行業(yè)可能就沒有了。
一個行業(yè)在沒有之前,一般都會進行兩次自救,就是兩種方法的自救。第一個辦法是快要消亡之前,找到另外一個方式,再把這個行業(yè)長出一條曲線來。第二個辦法是在這個點上,找到一個突破性的創(chuàng)新技術(shù),在這個點上實現(xiàn)一個飛躍。這是創(chuàng)新理論的一個東西,這邊簡單提一下。
現(xiàn)在所謂的新能源電力系統(tǒng)本質(zhì)上,在這個曲線的發(fā)展過程中,其實是符合了這樣一個規(guī)律。以火電為主的電力系統(tǒng)其實已經(jīng)走到了第一曲線,往極限點走的方向。我們現(xiàn)在希望開啟第二條新能源電力系統(tǒng)這樣一條S曲線,而這兩條S曲線共同把電網(wǎng)發(fā)展這件事情延續(xù)下去,延續(xù)電網(wǎng)發(fā)展的生命周期。這是這件事情的本質(zhì)。
這里面其實是要回答一個問題,機會是設(shè)計出來的還是生長出來的?在中國文化的語境下,大家會更多的理解這個是設(shè)計出來的,我們要有規(guī)劃,要有計劃,做好計劃之后,要排計劃,再一件事情分解下去做。
如果是設(shè)計出來,雙碳戰(zhàn)略本身是矯正了原來舊系統(tǒng)的隱含假設(shè)。原來舊系統(tǒng)的隱含假設(shè)就是整個資源環(huán)境不要錢,因為這個資源環(huán)境不要錢,原來的假問題是如何滿足用能需求,我們的命令是如何滿足用能需求。但實際上,我們真正要解決的問題不是滿足用能需求,而是如何滿足人類發(fā)展的需要,這是一個真問題。
自然環(huán)境是有價值,如果是擴大了認知邊界之后,自然環(huán)境是有價值,這個時候我們的系統(tǒng),這個圈比這個大,為什么?因為這個圈里包含的要素和它的連接關(guān)系更多,這里面我們構(gòu)建的新系統(tǒng)里面包含了清潔化、市場化、數(shù)字化和多元主體的網(wǎng)絡(luò)化。我們從系統(tǒng)論的觀點來看,所謂系統(tǒng)就是系統(tǒng)里的要素和要素之間的連接關(guān)系。
我們新系統(tǒng)里,它的要素比原來多了,而且它的連接關(guān)系也發(fā)生了變化。當兩個系統(tǒng)發(fā)生變化了之后,我怎么樣去找機會?其實是在轉(zhuǎn)換點上,從天時、地利、人和這三個地方找,去找機會。找到這個機會,如果是符合規(guī)律,你就可以把這個作為規(guī)劃去執(zhí)行。
這里面有一個方法論,包含的東西特別多。從宏觀環(huán)境來講,這里面有很多的變化要素。在變化要素里,可能某一個變化要素跟企業(yè)或者行業(yè)的內(nèi)部關(guān)鍵要素是重疊的,這就是我們的機會。找到機會之后,我們對這個機會做MVP,所謂的MVP是什么?其實就是現(xiàn)在講的示范工程。在整個商業(yè)界里,這個MVP大家可能會比較熟,叫最小可行解。我對這件事情做大尺度的單點突破,我把所有的企業(yè)資源和行業(yè)資源都往這個點去打,如果這個點能被我打穿,這就是行業(yè)發(fā)展的一個新機會。其實這件事情創(chuàng)新的邏輯就是這樣。
舉幾個例子,瑞士軍刀是怎么出來的?在這之前,刀是有的,工具也是有的。但當時有了二戰(zhàn),在1940年的時候,二戰(zhàn)是一個政治因素,這個因素加進去,產(chǎn)生了瑞士軍刀。在1991年的時候,箱包很早就有,輪子很早就有,但當時航空業(yè)起來了,這個時候新秀麗就出來了。2016年的時候,就在眼前,奶蓋有,茶有,但2016年有一代年輕人出來了,消費特性不一樣,這個時候喜茶就出來了,包括直播電商也是這么出來。
我們可以看到高額要素一旦發(fā)生小小的變化,就會有新的要素注入系統(tǒng)。如果你把這個要素抽到你的研究對象里,你把這個要素去單點,去放大,就是我們?nèi)?chuàng)新的機會。在電網(wǎng)現(xiàn)在供需鏈的結(jié)構(gòu)里,看一下我們現(xiàn)在會有哪些機會?至少看到了電動車起來了,微電網(wǎng),現(xiàn)在大家對微電網(wǎng)的認可度也越來越高了,包括在用能端的電動車,電動船,煤改電等等。
我稍微列了一點,我沒有細想,如果真的要做行業(yè)拆解,肯定不是今天這么短的時間能夠分析的。舉個例子,固態(tài)儲氫及其應(yīng)用。這是我們江蘇在常州的一家公司,固態(tài)儲氫瓶其實很小,裝在電動自行車,就小小的一個瓶子,它可以替換,非常方便,就像我們換煤氣瓶一樣,這個東西有什么用?
這里面To C和To B的商業(yè)模式很容易能夠制造起來,其實也就是發(fā)生了一些小小的要素變化。這個要素其實就是小體積的儲能可以方便更換的儲能。還有要素是現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)團購,像美團、滴滴、社區(qū)等等,這些要素也發(fā)生變化,當我們把這些要素湊到一起,重新做一個組合之后,我們能夠構(gòu)建的新商業(yè)模式就很容易能夠滑出來。這就是我們自然規(guī)劃出來的方式。
如果僅靠自然規(guī)劃的方式,有的時候也會有問題。這條新聞是昨天剛出來的,我看到是本田宣布終止生產(chǎn)氫能源汽車。前兩年氫能源汽車還很火,包括國家領(lǐng)導(dǎo)人也在日本看了之后,回來還有很多感觸。但為什么本田突然宣布要終止?這里面有一個很大的問題,就是如果點錯了科技樹會怎么辦?時間有限,不講太多了。
其實點錯科技樹的例子在歷史上有非常多,包括我們之前的液晶電視和等離子電視,如果你發(fā)展等離子電視,在當時那個點上,大家看不出來哪個好,甚至很多人會認為等離子電視更好。一旦點錯這個技術(shù)樹,后面我們可以看到現(xiàn)在液晶顯示器已經(jīng)發(fā)展成了不可阻擋的趨勢。如果企業(yè)把重點放在等離子電視上,可能你的命運就會很慘。
現(xiàn)在氫能源汽車也有這樣的隱憂。另外一個方法,我們的機會可能是設(shè)計出來的,或者是生長出來的。如果是生長出來,其實這里面有一個物理學(xué)思維和生物學(xué)思維的問題。在生物學(xué)思維里,我們回到達爾文進化論的這一套里,最大的變量是時間的t,利用時間的t不斷迭代這個物種,物種跟環(huán)境之間進行反復(fù)的迭代。通過這種方式去創(chuàng)造一個新的東西出來。
我們?nèi)耸潜簧系墼斐鰜淼模€是自己進化出來的?這樣的一個問題,其實人是進化出來的。進化的過程非常復(fù)雜,如果有一個設(shè)計師,設(shè)計了人,設(shè)計了兩個眼睛一個鼻子,眼睛要有這樣的功能,你還真的做不到。這就是這里面的一個關(guān)系。
如果要從生物學(xué)的角度來講這件事情怎么樣去變化?在企業(yè)發(fā)展過程當中,要布局很多的可能性。通過這種可能性的生長,最后能夠找到現(xiàn)在要的第二曲線。舉一個簡單的例子,字節(jié)跳動,抖音是怎么出來的?其實字節(jié)跳動這家公司,本身它的核心技術(shù)要素是在它的推薦引擎,所有東西都是放在推薦引擎上。圍繞著推薦引擎,它的內(nèi)容呈現(xiàn)和分發(fā)上,又做了很多的布局。他們公司基本上就不是一個大的公司,是拆成了各種各樣的小團隊,每個小團隊有自己的一套東西,互相之間也不打通,也沒有人在頂層做設(shè)計,就讓你自由的生長。
生長了之后,在短視頻這個領(lǐng)域里,抖音就冒出來了,西瓜視頻冒出來了。同時還布局了很多的呈現(xiàn)方式,但其他的東西可能都死掉了。他就通過這種方式,不斷的滅掉一些東西,生長一些東西,通過這個方式,讓這個行業(yè)里有競爭里的東西慢慢呈現(xiàn)出來。這就是一種進化算法。
非常有幸,我們生活在中國這樣一個非常好的創(chuàng)新發(fā)展環(huán)境里,小國才做選擇題,大國當然是全都要。剛才本田的氫能源汽車,其實日本想不想做我們的鋰電池汽車?他肯定也想,他也想做換電,他什么都想。但跟我們比起來,他現(xiàn)在就是小國,他只能在一個點上下注,沒有我們這么大的市場,沒有我們這么大的回旋余地,所以他不可能做全面下注。
而中國不一樣,中國現(xiàn)在在點科技樹的方面,我們是可以全面下注。通過“飽和式攻擊”,對所有的技術(shù)路線全面下注,這個做法可能跟剛剛字節(jié)跳動講的做法其實是一樣的?,F(xiàn)在可以看到,在新能源汽車的賽道上,純電動車,混合動力車,氫能源汽車幾個路線都在并進,包括現(xiàn)在的充電方式,慢充,快充,換電,所有的技術(shù)路線都在并進。最后哪個技術(shù)路線走得好,哪個路線跑出來,這就是我們中國現(xiàn)在在選擇的一條路,也是整個儲能行業(yè),大家可以看到這個行業(yè)現(xiàn)在機會這么好,在這個行業(yè)里怎么樣去找機會,其實大家可以借鑒,可以思考的一個點。
最后,給大家看一個圖片。是不是一個帽子?對,這是一頂帽子。有人會說這是一頂帽子,但在有些人眼中,其實是一條蟒蛇,吞掉了一頭大象。這是《小王子》里非常經(jīng)典的一個橋段。在小王子的眼睛里,他小時候喜歡畫畫,但他畫的畫,他有很多的想象力。這樣的一個東西,他畫的是蛇吞象,但所有的大人看到的都是一頂帽子。這個時候他會說“大人們總是什么都不懂,總是需要孩子們反反復(fù)復(fù)的給他們解釋,真煩人”。
因為我們很多時候看待事物都失去了童心,當你失去了童心之后,你對整個外部世界的理解,對機會的把握,其實很多東西也是看不到。最后,我送給大家一句話,真實的世界只存?zhèn)骷儩嵉摹⒑⒆拥男撵`中!“愿你走出半生,歸來仍是少年”!
原標題:國網(wǎng)江蘇電科院袁曉冬:雙碳背景下電力行業(yè)的機遇探索